CN217753894U - 碰撞吸能装置、白车身及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于车辆技术领域，具体涉及一种碰撞吸能装置、白车身及车辆。本申请实施例旨在解决相关技术中的碰撞吸能装置可吸收的碰撞能量小的问题。本申请实施例的车辆，包括白车身，白车身包括碰撞吸能装置，碰撞吸能装置包括内板、吸能件和外板，吸能件设置在内板和外板之间，吸能件具有第一侧面和第二侧面，第一侧面与内板抵接，第二侧面与外板抵接，吸能件内具有多个独立且分散的气孔。吸能件中气孔的孔壁相连接，碰撞能量沿孔壁进行传递，孔壁大大增加了碰撞能量的传递方向及传递路径的长度，使碰撞能量在传递的过程中被大大削弱，从而使碰撞吸能装置可吸收的碰撞能量增加。

Description

碰撞吸能装置、白车身及车辆

技术领域

本申请实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种碰撞吸能装置、白车身及车辆。

背景技术

车辆的被动安全性能是指事故发生时减少乘员伤亡的能力，随着整车安全法规日趋严苛，市场上对车辆的被动安全性能的要求也越来越强烈。

相关技术中，根据安全需求，白车身包括第一碰撞吸能区、第二碰撞吸能区和乘员保护区，第一碰撞吸能区位于乘员保护区的前端，第二碰撞吸能区位于乘员保护区的后端。第一碰撞吸能区和第二碰撞吸能区都设置有碰撞吸能装置，在碰撞工况中，碰撞吸能装置发生溃缩变形，以吸收外部碰撞的能量，以使传递到乘员保护区的撞击能量减弱，从而减少碰撞对乘员的伤害。碰撞吸能装置通常包括焊接在一起的内板和外板，外板位于内板的外侧，在碰撞工况中，内板和外板溃缩变形以吸收碰撞能量。

然而，相关碰撞吸能装置仅依靠内板和外板的溃缩变形所吸收的能量有限，在外部撞击能量过大时，即使内板和外板被压溃到底，也无法使传递到乘员保护区的撞击能量减弱，导致碰撞对乘员的伤害增加。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例的主要目的是提供一种碰撞吸能装置、白车身及车辆，以解决相关技术中的碰撞吸能装置可吸收的碰撞能量小的技术问题。

为实现上述目的，本申请实施例提供了一种碰撞吸能装置，包括：内板、吸能件和外板，所述吸能件设置在所述内板和所述外板之间，所述吸能件具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述内板抵接，所述第二侧面与所述外板抵接，所述吸能件内具有多个独立且分散的气孔。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述吸能件包括泡沫金属。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述吸能件包括泡沫铝合金。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述内板包括第一内板和第二内板，所述外板包括第一外板和第二外板，所述第一内板和所述第一外板正对，且所述第一内板和所述第一外板之间围设成容置腔，所述吸能件设置在所述容置腔内；所述第二内板和所述第二外板贴合。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述容置腔内的各个位置均填充有所述吸能件。

本申请实施例还提供了一种白车身，包括：车身本体及上述的碰撞吸能装置。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述车身本体包括第一碰撞吸能区、乘员保护区和第二碰撞吸能区，所述第一碰撞吸能区位于所述乘员保护区的前端，所述第二碰撞吸能区位于所述乘员保护区的后端，所述第一碰撞吸能区和所述第二碰撞吸能区均设置有所述碰撞吸能装置。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述乘员保护区包括A柱，所述第一碰撞吸能区包括前纵梁总成，所述前纵梁总成的外侧设置有所述碰撞吸能装置，所述碰撞吸能装置位于所述A柱的前端。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一碰撞吸能区还包括前防撞梁，所述前防撞梁和所述前纵梁总成之间也设置有所述碰撞吸能装置。

本申请实施例还提供了一种车辆，包括上述的白车身。

本申请实施例提供的车辆，包括白车身，白车身包括碰撞吸能装置，碰撞吸能装置包括内板、吸能件和外板，吸能件设置在内板和外板之间，吸能件具有第一侧面和第二侧面，第一侧面与内板抵接，第二侧面与外板抵接，吸能件内具有多个独立且分散的气孔。吸能件中气孔的孔壁相连接，碰撞能量沿孔壁进行传递，孔壁大大增加了碰撞能量的传递方向及传递路径的长度，使碰撞能量在传递的过程中被大大削弱，从而使碰撞吸能装置可吸收的碰撞能量增加。在外部撞击能量较大时，不仅可以通过内板和外板的溃缩变形来吸收碰撞能量，还可以通过吸能件吸收大量的碰撞能量，使碰撞吸能装置可吸收的碰撞能量大大增加。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的碰撞吸能装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的白车身的结构示意图。

附图标记说明：

10、碰撞吸能装置；

11、内板；

12、外板；

13、吸能件；

20、白车身；

21、A柱；

22、前纵梁总成；

23、前防撞梁；

24、后防撞梁；

25、后纵梁总成。

具体实施方式

首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

其次，需要说明的是，在本申请实施例的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或构件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，还需要说明的是，在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

汽车安全性是汽车在行驶中避免事故，保障行人和乘员安全的性能，一般分为主动安全性和被动安全性，主动安全性是指汽车防止或减少道路交通事故发生的性能。被动安全性是指事故发生时减少乘员伤亡的能力，其主要包括：结构吸能性、内饰软化、安全防护装置及安全玻璃等。

结构吸能性方面，将白车身分为第一碰撞吸能区、第二碰撞吸能区和乘员保护区，第一碰撞吸能区位于乘员保护区的前端，第二碰撞吸能区位于乘员保护区的后端。第一碰撞吸能区和第二碰撞吸能区都设置有碰撞吸能装置，在碰撞工况中，碰撞吸能装置发生溃缩变形，以吸收外部碰撞的能量，以使传递到乘员保护区的撞击能量减弱，从而减少碰撞对乘员的伤害。碰撞吸能装置通常包括焊接在一起的内板和外板，外板位于内板的外侧，在碰撞工况中，内板和外板溃缩变形以吸收碰撞能量。

然而，相关碰撞吸能装置仅依靠内板和外板的溃缩变形所吸收的能量有限，在外部撞击能量过大时，即使内板和外板被压溃到底，也无法使传递到乘员保护区的撞击能量减弱，导致碰撞对乘员的伤害增加。

示例性的，相关技术中的白车身包括前纵梁总成和安装在前纵梁总成外侧的Shotgun总成，Shotgun总成包括焊接在一起的Shotgun内板和Shotgun外板，在发生外部撞击时，Shotgun总成溃缩变形以吸收外部撞击的能量。然而，Shotgun总成可吸收的碰撞能量有限，在外部撞击能量过大时，即使Shotgun总成完全压溃到底，也无法将传递至乘员保护区的碰撞能量降低至安全能量范围内，较大的碰撞能量仍然会对乘员造成伤害。

本实施例提供一种碰撞吸能装置、白车身及车辆，通过在内板和外板之间设置吸能件，吸能件内具有多个独立且分散的气孔，气孔的孔壁相连接，碰撞能量沿孔壁进行传递，孔壁大大增加了碰撞能量的传递方向及传递路径的长度，使碰撞能量在传递的过程中被大大削弱，从而使碰撞吸能装置可吸收的碰撞能量增加。

实施例一

参考图1，本申请实施例提供一种碰撞吸能装置10，包括内板11、外板12和吸能件13，内板11和外板12可以通过焊接、卡接、螺栓连接等方式连接在一起，内板11和外板12围设成容置腔，吸能件13设置在容置腔内。

吸能件13具有第一侧面和第二侧面，第一侧面与内板11抵接，第二侧面与外板12抵接，以使来自内板11或外板12的碰撞能量可以传递到吸能件13。吸能件13内具有多个独立且分散的气孔，碰撞能量沿气孔的孔壁传递的过程中被消耗，达到吸能的效果。

具体的，气孔的孔壁相连接，碰撞能量沿孔壁进行传递，孔壁大大增加了碰撞能量的传递方向及传递路径的长度，使碰撞能量在传递的过程中被大大削弱，从而使碰撞吸能装置10可吸收的碰撞能量增加。

本实施例中的碰撞吸能装置10，在外部撞击能量较大时，不仅可以通过内板11和外板12的溃缩变形来吸收碰撞能量，还可以通过吸能件13吸收大量的碰撞能量，使碰撞吸能装置10可吸收的碰撞能量大大增加。

上述吸能件13可以包括泡沫金属，泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铝或泡沫铝合金等，泡沫金属具有一定的刚性，使得碰撞能量可以沿着孔壁正常传递，避免吸能件13硬度太低在碰撞的过程中无法正常传递碰撞能量而导致吸能件13失效。

优选地，吸能件13包括泡沫铝合金，泡沫铝合金在铝基材中具有独立、分散的气泡结构或空心的颗粒，具有低密度，高刚度，冲击吸能性好、低热导率、低磁导率和高阻尼等特性，不仅可以提高碰撞吸能装置10的吸能效果，还可以提高碰撞吸能装置10的隔热性能、并降低碰撞吸能装置10的质量。

具体的，泡沫铝合金的密度范围在0.2～1.1g/cm3，仅为同体积铝的1/10～1/3，与在容置腔内设置同体积的铝块相比，泡沫铝合金可大大减小碰撞吸能装置10的质量。

更进一步地，泡沫铝合金中气孔的孔径可以在0.1mm～10.0mm之间，以在确保泡沫铝合金可吸收足够的碰撞能量同时，减少泡沫铝合金的耗材。

上述泡沫铝合金中气孔的总体积占泡沫铝合金总体积的40％～90％，以提高泡沫铝合金对冲击能量的吸收率，具体的，泡沫铝合金中气孔的总体积占泡沫铝合金总体积的84％时，泡沫铝合金发生50％变形时，可吸收2.5MJ/m3C的能量。低密度的泡沫铝合金材料具备很强的吸收冲击能的本领，吸能效率基本上都可以达到50％以上，平台区域吸能效率80％～90％，可以很好地吸收外部碰撞能量，降低冲击伤害。

本实施例中的内板11可以包括第一内板和第二内板，外板12可以包括第一外板和第二外板，第一内板和第一外板正对，且第一内板和第一外板之间围设成容置腔，吸能件13设置在容置腔内；第二内板和第二外板贴合。

参考图2，本实施例中的碰撞吸能装置10可以设置在前纵梁总成22的外侧，作为Shotgun总成，其中内板11相当于Shotgun内板，外板12相当于Shotgun外板。

在发生外部撞击时，Shotgun总成依靠Shotgun内板和Shotgun外板溃缩变形以吸收外部撞击的能量，并依靠吸能件13进一步吸收能量，以使传递到乘员保护区的撞击能量大大减弱，从而减少碰撞对乘员的伤害。

此外，本实施例中的Shotgun总成位于白车身20的A柱21的前端，吸能件13吸收了部分碰撞能量，使Shotgun内板和Shotgun外板承受的碰撞能量减小，从而避免Shotgun内板和Shotgun外板完全压溃到底而导致A柱21变形，进而避免由于A柱21变形而导致车门无法正常开启的状况出现，使得在发生碰撞后，车门仍然可以正常开启，车内的乘员可打开车门来逃生，从而提高了车辆的被动安全性。

上述吸能件13可以填充在容置腔内的部分区域，示例性的，吸能件13可以填充在容置腔内较易承受碰撞能量的区域，而在容置腔内不易承受碰撞能量的区域不填充吸能件13，这样既可以确保碰撞吸能装置10的吸能效果，又可以减少吸能件13的耗材。

优选地，在容置腔内的各个位置均填充有吸能件13，这样吸能件13填满容置腔，来自内板11或外板12各个位置的碰撞能量均可以传递至吸能件13，提高了吸能件13的吸能效率，进而提高了碰撞吸能装置10的吸能效率。

实施例二

本申请实施例还提供一种碰撞吸能装置10，其和前述实施例一不同之处主要在于内板11和外板12围设成盒状结构，以使碰撞吸能装置10形成吸能盒，吸能盒内具有容置腔，吸能件13填充在容置腔内。

参考图2，本实施例中的碰撞吸能装置10呈盒状，因此可以设置在车辆的前防撞梁23和前纵梁总成22之间，以吸收来自前防撞梁23的碰撞能量。

此外，本实施例中的碰撞吸能装置10还可以设置在车辆的后防撞梁24和后纵梁总成25之间，以吸收来自后防撞梁24的碰撞能量。

实施例三

参考图2，本申请实施例还提供一种白车身20，包括车身本体和碰撞吸能装置10。其中，碰撞吸能装置10的具体结构、工作原理和功能均已在前述实施例中进行了详细说明，此处不再赘述。

本实施例中，白车身20包括车身本体和碰撞吸能装置10，碰撞吸能装置10包括内板11、吸能件13和外板12，吸能件13设置在内板11和外板12之间，吸能件13具有第一侧面和第二侧面，第一侧面与内板11抵接，第二侧面与外板12抵接，吸能件13内具有多个独立且分散的气孔。气孔的孔壁相连接，碰撞能量沿孔壁进行传递，孔壁大大增加了碰撞能量的传递方向及传递路径的长度，使碰撞能量在传递的过程中被大大削弱，从而使碰撞吸能装置10可吸收的碰撞能量增加。在外部撞击能量较大时，不仅可以通过内板11和外板12的溃缩变形来吸收碰撞能量，还可以通过吸能件13吸收大量的碰撞能量，使碰撞吸能装置10可吸收的碰撞能量大大增加。

上述车身本体可以包括第一碰撞吸能区、乘员保护区和第二碰撞吸能区，第一碰撞吸能区位于乘员保护区的前端，第二碰撞吸能区位于乘员保护区的后端，第一碰撞吸能区和第二碰撞吸能区均设置有碰撞吸能装置10。

第一碰撞吸能区设置的碰撞吸能装置10吸收第一碰撞吸能区的碰撞能量，第二碰撞吸能区设置的碰撞吸能装置10吸收第二碰撞吸能区的碰撞能量，以使传递到乘员保护区的撞击能量减弱，从而减少碰撞对乘员的伤害。

具体的，第一碰撞吸能区可以包括前纵梁总成22，乘员保护区可以包括A柱21，碰撞吸能装置10可以设置在前纵梁总成22的外侧，且位于A柱21的前端。

碰撞吸能装置10设置在前纵梁总成22的外侧时，碰撞吸能装置10可以为前述实施例一中的结构，即内板11包括第一内板和第二内板，外板12可以包括第一外板和第二外板，第一内板和第一外板正对，且第一内板和第一外板之间围设成容置腔，吸能件13设置在容置腔内；第二内板和第二外板贴合。

碰撞吸能装置10设置在前纵梁总成22的外侧时，碰撞吸能装置10作为Shotgun总成，其中内板11相当于Shotgun内板，外板12相当于Shotgun外板。

在发生外部撞击时，Shotgun总成依靠Shotgun内板和Shotgun外板溃缩变形以吸收外部撞击的能量，并依靠吸能件13进一步吸收能量，以使传递到乘员保护区的撞击能量大大减弱，从而减少碰撞对乘员的伤害。

此外，本实施例中的Shotgun总成位于白车身20的A柱21的前端，吸能件13吸收了部分碰撞能量，使Shotgun内板和Shotgun外板承受的碰撞能量减小，从而避免Shotgun内板和Shotgun外板完全压溃到底而导致A柱21变形，进而避免由于A柱21变形而导致车门无法正常开启的状况出现，使得在发生碰撞后，车门仍然可以正常开启，车内的乘员可打开车门来逃生，从而提高了车辆的被动安全性。

进一步地，第一碰撞吸能区还可以包括前防撞梁23，前防撞梁23和前纵梁总成22之间也可以设置有碰撞吸能装置10。

碰撞吸能装置10设置在前防撞梁23和前纵梁总成22之间时，碰撞吸能装置10可以为前述实施例二中的结构，即内板11和外板12围设成盒状结构，以使碰撞吸能装置10形成吸能盒，吸能盒内具有容置腔，吸能件13填充在容置腔内。

碰撞吸能装置10设置在前防撞梁23和前纵梁总成22之间时，碰撞吸能装置10作为前防撞梁23吸能盒，以吸收来自前防撞梁23的碰撞能量。

第二碰撞吸能区可以包括后防撞梁24和后纵梁总成25，碰撞吸能装置10可以设置在后防撞梁24和后纵梁总成25之间。

碰撞吸能装置10设置在后防撞梁24和后纵梁总成25之间时，碰撞吸能装置10也可以为前述实施例二中的结构，此处不再赘述。

碰撞吸能装置10设置在后防撞梁24和后纵梁总成25之间时，碰撞吸能装置10作为后防撞梁24吸能盒，以吸收来自后防撞梁24的碰撞能量。

需要说明的是，碰撞吸能装置10除了可以设置在前纵梁总成22的外侧、前防撞梁23和前纵梁总成22之间以及后防撞梁24和后纵梁总成25之间这几个位置之外，还可以设置在第一碰撞吸能区和第二碰撞吸能区中任何需要吸收碰撞能量的位置。

实施例四

本申请实施例还提供一种车辆，包括白车身20、动力装置、底盘以及电器与电子设备等，其中，动力装置可以包括发动机或电动机等可产生动力的机械装置，燃油车的动力装置为发动机，电动车的动力装置为电动机。底盘是接受发动机的动力，使汽车运动并按驾驶员的操纵而正常行驶的部件，是汽车的基体，其上安装有传动***、行驶***、转向***和制动***。白车身20承载并安装在底盘上，是驾驶员的工作场所，也是装载乘客和货物的部件。其中，白车身20的具体结构、工作原理和功能均已在前述实施例中进行了详细说明，此处不再赘述。

本实施例中的车辆，包括白车身20，白车身20包括车身本体和碰撞吸能装置10，其中，碰撞吸能装置10包括内板11、吸能件13和外板12，吸能件13设置在内板11和外板12之间，吸能件13具有第一侧面和第二侧面，第一侧面与内板11抵接，第二侧面与外板12抵接，吸能件13内具有多个独立且分散的气孔。吸能件13中气孔的孔壁相连接，碰撞能量沿孔壁进行传递，孔壁大大增加了碰撞能量的传递方向及传递路径的长度，使碰撞能量在传递的过程中被大大削弱，从而使碰撞吸能装置10可吸收的碰撞能量增加。在外部撞击能量较大时，不仅可以通过内板11和外板12的溃缩变形来吸收碰撞能量，还可以通过吸能件13吸收大量的碰撞能量，使碰撞吸能装置10可吸收的碰撞能量大大增加。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种碰撞吸能装置，其特征在于，包括：内板、吸能件和外板，所述吸能件设置在所述内板和所述外板之间，所述吸能件具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述内板抵接，所述第二侧面与所述外板抵接，所述吸能件内具有多个独立且分散的气孔。

2.根据权利要求1所述的碰撞吸能装置，其特征在于，所述吸能件包括泡沫金属。

3.根据权利要求2所述的碰撞吸能装置，其特征在于，所述吸能件包括泡沫铝合金。

4.根据权利要求1-3任一项所述的碰撞吸能装置，其特征在于，所述内板包括第一内板和第二内板，所述外板包括第一外板和第二外板，所述第一内板和所述第一外板正对，且所述第一内板和所述第一外板之间围设成容置腔，所述吸能件设置在所述容置腔内；所述第二内板和所述第二外板贴合。

5.根据权利要求4所述的碰撞吸能装置，其特征在于，所述容置腔内的各个位置均填充有所述吸能件。

6.一种白车身，其特征在于，包括：车身本体及权利要求1-5任一项所述的碰撞吸能装置。

7.根据权利要求6所述的白车身，其特征在于，所述车身本体包括第一碰撞吸能区、乘员保护区和第二碰撞吸能区，所述第一碰撞吸能区位于所述乘员保护区的前端，所述第二碰撞吸能区位于所述乘员保护区的后端，所述第一碰撞吸能区和所述第二碰撞吸能区均设置有所述碰撞吸能装置。

8.根据权利要求7所述的白车身，其特征在于，所述乘员保护区包括A柱，所述第一碰撞吸能区包括前纵梁总成，所述前纵梁总成的外侧设置有所述碰撞吸能装置，所述碰撞吸能装置位于所述A柱的前端。

9.根据权利要求8所述的白车身，其特征在于，所述第一碰撞吸能区还包括前防撞梁，所述前防撞梁和所述前纵梁总成之间也设置有所述碰撞吸能装置。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求6-9任一项所述的白车身。

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